胡可月

摘要：動力電池在實際應(yīng)用的過程當(dāng)中相應(yīng)的功率非常地大，然而當(dāng)處于持續(xù)放電狀態(tài)時產(chǎn)生的熱量會使其工作性能得不到有效保障。在這樣的情況下通過熱管理系統(tǒng)作用的正常發(fā)揮可以有效降低電動電池上發(fā)的電量，通過風(fēng)冷、液冷等一系列技術(shù)對其進行合理化降溫，從而在最大程度上保障動力電池的實際應(yīng)用性能。本文對當(dāng)前電動汽車動力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)進行了全面分析，希望通過本文可以為相關(guān)工作提供一些參考。

關(guān)鍵詞：電動汽車;動力電池;熱管理;技術(shù)

引言：

隨著科技的不斷向前發(fā)展以及電動汽車在實際應(yīng)用中所具有的一系列優(yōu)勢當(dāng)前電動汽車在我國的銷售量變得越來越高，電動車由于其優(yōu)異的性能取得了極大的運用。然而由于種種因素的影響，電動汽車在使用中電動電池所存在的熱安全問題對電動汽車的使用造成了一定的影響。動力電池作為電動汽車在實際應(yīng)用中最為重要的儲能裝置以及動力來源對其安全性能以及使用性能等一系列參數(shù)都有著很高的要求。就一般情況而言，動力電池在實際應(yīng)用的過程當(dāng)中要想使其性能能夠得到充分保障，最佳的工作溫度在15～40萬 40℃這一范圍之內(nèi)。通過動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)作用的正常發(fā)揮可以通過各類傳感器對電池的使用狀態(tài)進行有效監(jiān)控。當(dāng)電池溫度出現(xiàn)異常時，通過熱動力系統(tǒng)可以及時對電池組進行散熱或者是加熱保溫，使電池組溫度時刻處于最佳的溫度狀態(tài)區(qū)間內(nèi)。同時通過熱管理技術(shù)的合理利用，可以使動力電池各個組成單元的散熱處于均勻的狀態(tài)當(dāng)中。本文對動力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)的發(fā)展進行了全面分析，并且對冷卻系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)的實際情況進行了有效總結(jié)。

1動力電池?zé)峁芾矸绞?/p>

為了有效保障電動力電池的功能，技術(shù)人員經(jīng)過大量的研究為其配備了多種熱管理方式，具體有空氣冷卻、液體冷卻等等。其中PCM冷卻方式和熱管冷卻是由于技術(shù)上的不成熟，主要應(yīng)用于實驗室研究階段，在實際工程中應(yīng)用數(shù)量相對比較少。而傳統(tǒng)的熱管理系統(tǒng)例如空氣冷卻、液體冷卻等無法滿足動力電池的實際使用需求因此也很難應(yīng)用。

2空氣冷卻

空氣冷卻式動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)在實際應(yīng)用的過程當(dāng)中由于技術(shù)應(yīng)用簡單，因此該種方法當(dāng)前在動力系統(tǒng)熱管理工作中依然有一定的利用價值。根據(jù)空氣冷卻具體方式的不同，可以將其進一步分為串行通風(fēng)以及并行通風(fēng)兩大分式。一般而言空氣冷卻系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)較為簡單，制造過程當(dāng)中需要投入的經(jīng)濟成本相對較低，且該項技術(shù)在應(yīng)用中并不存在漏液這一風(fēng)險，因此在實際工程中取得了極其廣泛的應(yīng)用。但是該項技術(shù)由于本身所具有的劣勢，換熱效率極其低下。隨著動力電池溫度的升高，風(fēng)扇消耗的功率將會進一步增加。因此人們?yōu)榱诉M一步保障該項技術(shù)的應(yīng)用效果，采取了大量的優(yōu)化方式對風(fēng)道以及進出風(fēng)口進行了有效的優(yōu)化設(shè)計。

3液體冷卻

液體冷卻系統(tǒng)在實際應(yīng)用的過程當(dāng)中為了有效提高冷卻效果，一般采用一些液流質(zhì)對熱量進行吸收以及散發(fā)。相對于風(fēng)冷系統(tǒng)，液冷系統(tǒng)在實際應(yīng)用的過程當(dāng)中擁有的換熱系數(shù)更高，冷卻速度更快。然而由于液冷系統(tǒng)本身所具有的劣勢在生產(chǎn)中需要投入的成本較大，且該系統(tǒng)在應(yīng)用中對密封性的要求極高。因此液冷系統(tǒng)很難做到輕量化生產(chǎn)。當(dāng)前人們對于液體流道布置以及尺寸冷卻介質(zhì)材料等都有了非常深入的研究。結(jié)合冷卻系統(tǒng)的具體冷卻方式的區(qū)別，可以進一步將其分為接觸式以及非接觸式冷卻。當(dāng)前人們依然以冷卻流道的布置選型作為研究工作進行的重點。有研究人員采取直接接觸液冷，通過三進一出的冷卻液流到對電池組進行有效散熱。直接接觸式液冷系統(tǒng)在應(yīng)用中有著漏液的風(fēng)險，同時對冷卻介質(zhì)的絕約性要求極高。為此在工程實際應(yīng)用當(dāng)中一般采用的都是非接觸式液冷系統(tǒng)、液冷板作為當(dāng)前動力電池冷液系統(tǒng)。發(fā)展的主要方向有回字形蝸牛交叉型液冷板、內(nèi)置斜翅型液冷板等等。有研究人員通過雙液冷板的布置方案極大地優(yōu)化了電池包溫度分布不均的問題。

綜合文章上面所描述的內(nèi)容，對于液體冷卻技術(shù)要想使其應(yīng)用效果得到有效保障，在今后的發(fā)展過程當(dāng)中不僅要結(jié)合各類學(xué)科知識對其冷卻流道進行有效的優(yōu)化，此外還應(yīng)當(dāng)研究出具有更高冷卻效率的冷卻介質(zhì)。除了傳統(tǒng)的水以及乙二醇之外，還有更為新鮮的納米液體等等。冷卻系統(tǒng)雖然在實際應(yīng)用的過程當(dāng)中擁有極其極高的冷卻效率，但是對密封性的要求也非常高。

4相變材料冷卻

相變材料（PCM）冷卻系統(tǒng)是通過相變材料在相變中吸收或釋放大量潛熱來對動力電池進行溫度處理的。就當(dāng)前而言，相變材料大致可以分為三大類型，分別為有機類、無機類以及復(fù)合相變材料等。石蠟、硬脂酸、聚乙二醇是當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的相變材料。其中石蠟由于無毒無腐蝕性且價格較為便宜是當(dāng)前研究工作在實際進行中關(guān)注的重點內(nèi)容。為了有效克服無機相變材料在實際應(yīng)用中具有的腐蝕性以及導(dǎo)熱系數(shù)低等問題，研究者們經(jīng)過大量的研究最終開發(fā)出了復(fù)合相變材料。在應(yīng)用的過程當(dāng)中可以再將這兩者優(yōu)勢充分的結(jié)合起來，且同時有效地克服了這其余兩項材料在應(yīng)用中所具有的缺點，使得相變材料的實際使用范圍得到了進一步的增大。

5動力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)發(fā)展預(yù)測

基于本文對動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀的綜合分析，對動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)未來的發(fā)展趨勢如何預(yù)測如下：

首先，大部分動力電池的冷卻系統(tǒng)依然采用取液冷。但是傳統(tǒng)的冷卻介質(zhì)冷卻效率更低，因此不利于輕量化設(shè)計工作。為此研究人員需要進行大量工作研究出更低成本且具有更高傳熱效率的冷卻介質(zhì)。

其次，將兩種及以上的冷卻方式結(jié)合起來，例如空氣冷與熱管結(jié)合?？諝饫渑c相變材料結(jié)合等。從而尋找出一種最佳的冷卻結(jié)組合，有效保障冷卻效果。

6結(jié)束語

隨著國家政策的大力扶持，當(dāng)前電動汽車的使用范圍變得越來越廣。在這樣的情況下有必要進一步提高熱管理系統(tǒng)的冷卻加熱效率，全面優(yōu)化動力電池的使用性能。

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